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Warum der Hadron Collider? Was braucht ein großer Hadronencollider?

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Warum der Hadron Collider? Was braucht ein großer Hadronencollider?
Warum der Hadron Collider? Was braucht ein großer Hadronencollider?

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Anonim

Viele normale Menschen auf dem Planeten stellen sich die Frage, warum sie einen großen Hadronencollider benötigen. Unverständlich für die meisten wissenschaftlichen Forschungen, die viele Milliarden Euro ausgegeben haben, sorgen sie für Besorgnis und Besorgnis.

Vielleicht ist dies überhaupt keine Forschung, sondern ein Prototyp einer Zeitmaschine oder ein Portal zum Teleportieren außerirdischer Kreaturen, die das Schicksal der Menschheit verändern können? Gerüchte gehen am fantastischsten und beängstigendsten. In dem Artikel werden wir versuchen herauszufinden, was der Hadron Collider ist und warum er erstellt wurde.

Das ehrgeizige Projekt der Menschheit

Der Large Hadron Collider ist heute der stärkste Teilchenbeschleuniger der Welt. Es liegt an der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich. Genauer gesagt: In einer Tiefe von 100 Metern liegt ein ringförmiger Beschleunigertunnel mit einer Länge von fast 27 Kilometern. Der Eigentümer des Testgeländes im Wert von mehr als 10 Milliarden US-Dollar ist das Europäische Zentrum für Kernforschung.

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Eine große Menge an Ressourcen und Tausende von Kernphysikern sind damit beschäftigt, Protonen und schwere Bleiionen auf eine Lichtgeschwindigkeit in verschiedene Richtungen zu beschleunigen, wonach sie miteinander kollidieren. Die Ergebnisse direkter Wechselwirkungen werden sorgfältig untersucht.

Der Vorschlag zur Schaffung eines neuen Teilchenbeschleunigers kam 1984. Seit zehn Jahren werden verschiedene Diskussionen darüber geführt, wie der Hadronencollider aussehen wird und warum ein so großes Forschungsprojekt erforderlich ist. Erst nach Erörterung der Merkmale der technischen Lösung und der erforderlichen Installationsparameter wurde das Projekt genehmigt. Die Bauarbeiten begannen erst im Jahr 2001, nachdem der ehemalige Elementarteilchenbeschleuniger - ein großer Elektron-Positron-Kollider - für seine Platzierung unterirdisch kommuniziert worden war.

Warum brauchen wir einen großen Hadronencollider?

Die Wechselwirkung von Elementarteilchen wird auf unterschiedliche Weise beschrieben. Die Relativitätstheorie widerspricht der Quantenfeldtheorie. Das fehlende Glied bei der Suche nach einem einheitlichen Ansatz für die Struktur von Elementarteilchen ist die Unmöglichkeit, eine Theorie der Quantengravitation zu erstellen. Deshalb wird der Hochleistungs-Hadronencollider benötigt.

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Die Gesamtenergie bei der Kollision von Partikeln beträgt 14 Tera-Elektronen-Volt, was das Gerät zu einem viel leistungsstärkeren Beschleuniger macht als alle heute auf der Welt existierenden. Nach der Durchführung von Experimenten, die bisher aus technischen Gründen unmöglich waren, ist es sehr wahrscheinlich, dass Wissenschaftler bestehende Theorien der Mikrowelt dokumentieren oder widerlegen können.

Die Untersuchung des Quark-Gluon-Plasmas, das während der Kollision von Bleikern entsteht, ermöglicht es uns, eine fortgeschrittenere Theorie starker Wechselwirkungen zu konstruieren, die die Kernphysik und die Methoden zur Erkennung des Sternraums radikal verändern kann.

Higgs Boson

Bereits 1960 entwickelte ein Physiker aus Schottland, Peter Higgs, die Higgs-Feldtheorie, nach der Teilchen, die in dieses Feld eintreten, Quanteneffekten ausgesetzt sind, die in der physikalischen Welt als Masse eines Objekts beobachtet werden können.

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Wenn es während der Experimente möglich ist, die Theorie des schottischen Kernphysikers zu bestätigen und das Higgs-Boson (Quanten) zu finden, könnte dieses Ereignis ein neuer Ausgangspunkt für die Entwicklung der Bewohner der Erde werden.

Und die eröffneten Möglichkeiten der Person, die die Schwerkraft kontrolliert, werden alle sichtbaren Aussichten für die Entwicklung des technologischen Fortschritts bei weitem übertreffen. Darüber hinaus sind fortgeschrittene Wissenschaftler nicht mehr an der Anwesenheit des Higgs-Bosons interessiert, sondern daran, die elektroschwache Symmetrie zu brechen.

Wie arbeitet er?

Damit die experimentellen Teilchen eine für die Oberfläche unvorstellbare Geschwindigkeit erreichen, die fast der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum entspricht, werden sie schrittweise beschleunigt, wobei jedes Mal die Energie erhöht wird.

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Linearbeschleuniger injizieren zunächst Bleiionen und Protonen, die dann schrittweise beschleunigt werden. Teilchen durch den Booster gelangen in das Protonensynchrotron, wo sie eine Ladung von 28 GeV erhalten.

In der nächsten Stufe treten die Teilchen in das Supersynchrotron ein, wo die Energie ihrer Ladung auf 450 GeV gebracht wird. Nachdem solche Indikatoren erreicht wurden, fallen die Partikel in den Hauptring von mehreren Kilometern, wo Detektoren an speziell angeordneten Kollisionsorten den Moment des Aufpralls detailliert aufzeichnen.

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Zusätzlich zu Detektoren, die alle Prozesse bei einer Kollision aufzeichnen können, werden 1625 Magnete mit Supraleitung verwendet, um Protonenbündel im Beschleuniger zu halten. Ihre Gesamtlänge beträgt mehr als 22 Kilometer. Eine spezielle Kryokammer hält eine Temperatur von –271 ° C aufrecht, um den Effekt der Supraleitung zu erzielen. Die Kosten für jeden solchen Magneten werden auf eine Million Euro geschätzt.

Der Zweck rechtfertigt die Mittel

Um solch ehrgeizige Experimente durchzuführen, wurde der leistungsstärkste Hadron-Collider gebaut. Warum brauchen wir ein wissenschaftliches Projekt im Wert von mehreren Milliarden Dollar? Viele Wissenschaftler werden von vielen Wissenschaftlern mit unverhohlener Begeisterung darüber informiert. Zwar werden neue wissenschaftliche Entdeckungen höchstwahrscheinlich zuverlässig klassifiziert.

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Das kann man sogar mit Sicherheit sagen. Die Bestätigung dafür ist die gesamte Geschichte der Zivilisation. Als das Rad erfunden wurde, erschienen Kriegswagen. Er beherrschte die Metallurgie der Menschheit - Hallo, Waffen und Waffen!

Alle modernsten Entwicklungen werden heute Eigentum der militärisch-industriellen Komplexe der Industrieländer, aber nicht der gesamten Menschheit. Was kam zuerst, als Wissenschaftler lernten, wie man ein Atom spaltet? Kernkraftreaktoren jedoch nach Hunderttausenden von Todesfällen in Japan. Die Einwohner von Hiroshima waren eindeutig gegen den wissenschaftlichen Fortschritt von morgen und nahmen ihnen und ihren Kindern ab.

Die technische Entwicklung sieht aus wie ein Spott über Menschen, denn die Person darin wird bald zum schwächsten Glied. Nach der Evolutionstheorie entwickelt und wächst das System stärker und beseitigt Schwächen. Es kann bald passieren, dass wir keinen Platz in der Welt der Verbesserung der Technologie haben werden. Daher ist die Frage "Warum brauchen wir gerade jetzt einen großen Hadronen-Collider?" Eigentlich keine müßige Neugier, weil sie durch die Angst um das Schicksal der gesamten Menschheit verursacht wird.

Fragen, die nicht beantwortet werden

Warum brauchen wir einen großen Hadronen-Collider, wenn Millionen auf dem Planeten an Hunger und unheilbaren und manchmal behandelbaren Krankheiten sterben? Hilft er, dieses Übel zu überwinden? Warum brauchen wir einen Hadronen-Collider für die Menschheit, der bei aller technologischen Entwicklung seit hundert Jahren nicht mehr lernen kann, wie man Krebs erfolgreich bekämpft? Oder ist es einfach rentabler, teure medizinische Leistungen zu erbringen, als einen Weg zur Heilung zu finden? Angesichts der bestehenden Weltordnung und ethischen Entwicklung benötigen nur eine Handvoll Vertreter der Menschheit einen großen Hadronen-Collider. Warum wird es von der gesamten Bevölkerung des Planeten benötigt, um einen ununterbrochenen Kampf um das Recht zu führen, in einer Welt zu leben, die frei von Angriffen auf das Leben und die Gesundheit eines Menschen ist? Die Geschichte schweigt darüber …

Ängste vor wissenschaftlichen Kollegen

Es gibt andere Vertreter der wissenschaftlichen Gemeinschaft, die ernsthafte Bedenken hinsichtlich der Sicherheit des Projekts äußern. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die wissenschaftliche Welt in ihren Experimenten aufgrund ihres begrenzten Wissens die Kontrolle über Prozesse verliert, die nicht einmal vollständig verstanden werden.

Dieser Ansatz ähnelt den Laborexperimenten junger Chemiker - mischen Sie alles und sehen Sie, was passiert. Das letzte Beispiel könnte in einer Laborexplosion enden. Und wenn solch ein "Erfolg" den Hadron Collider trifft?

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Warum brauchen wir ein ungerechtfertigtes Risiko für Erdbewohner, zumal die Experimentatoren nicht mit voller Sicherheit sagen können, dass die Prozesse der Partikelkollisionen, die zur Bildung von Temperaturen führen, die die Temperatur unserer Leuchte um das Hunderttausendfache überschreiten, keine Kettenreaktion der gesamten Materie des Planeten hervorrufen werden ?! Oder sie verursachen einfach eine Ketten-Kernreaktion, die einen Urlaub in den Bergen der Schweiz oder an der französischen Riviera tödlich ruinieren kann …